時間と光について

質問

光速に近づけば近づくほど、時間の進み具合が遅くなるというのは何故でしょう？？
分かりやすい回答をお願いします!!

回答No.1

noname#25358 · ベストアンサー

えー、この現象に対して分かりやすく説明するためには、説明を聞く方に基礎知識がないかぎり原理的に不可能ですので(笑)、順を追って説明します。

　まず大前提として、光には「光速度不変の法則」と呼ばれるものがあります。これは、光の速度は常に一定であるというものです。
　たとえば、光の速度で飛ぶ宇宙ロケットに向かって懐中電灯を照らしたとき、その光は宇宙ロケットからは、「光の速度で近づいてくる」ように見えます。
　ロケットと光はお互いに同じ速度で飛んでいるはずなのに、ロケットから見るとそうは見えないわけです。
　それに対し、懐中電灯を点灯した人から見れば、ロケットは光の速度で進んでいますから、光の速度で飛ぶ光がロケットに追いつくことは永久にありません。

　つまり、「どこから観測するか」によって光というものは振る舞いを変えてしまうわけです。
　この不可解な現象がなぜ起こるのかについては、俺には分かりませんがちゃんと証明されていることですので、これを素人に覆すことはできません(笑)

　で、普通に考えれば、走る人にボールをぶつけた場合、走る人が痛いと感じる瞬間と、投げた人がぶつかったことを見届ける瞬間はほぼ同時です。
　この状態を「同時性が確保された状態」といいます。

　それに対し、ロケットを追いかける光の場合、ロケットから見れば光はすぐに追いついてくるのに、懐中電灯を持っている人から見れば光はいつまでたっても追いつきません。
　つまり、「本来はロケットと光の衝突は同時に起こるべきなのに、それが同時には起こらない」わけです。
　これがいわゆる「同時性の崩壊」です。

　このとき、ロケットから見れば、光はちゃんと普通にこちらへ届いていますので、時間は順当に流れています。
　ところが懐中電灯から見ると、「光はいつまでたっても到達しない」、つまり、「いつまでたっても時間が進まない」のです。

　ゆえに、懐中電灯から見ると、宇宙ロケットの中の時間が進んでいないように見える。というわけです。

お礼

難しい分野だったと自分でも思います…。
deagleさんの回答を、図とか表とかにして、数人で話しあいをしてみましたところ、なんとか理解を得る事ができました。
まだまだ不思議な所はたくさんですが、それは、地球や宇宙の神秘の部分でもあり、解明される事はないのかもしれません。

謎だらけで、とっても楽しいですけどね。
長い回答、ありがとうございました。とってもためになりました。